Relatori: CPSE Emilio Centorrino CTPE Dott. Pasquale Crea

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1 Evento di educazione e sensibilizzazione sulle tematiche ambientali IL MONITORAGGIO DELLA QUALITA DELL ARIA: ASPETTI AMBIENTALI E SANITARI Modellistica Previsionale Relatori: CPSE Emilio Centorrino CTPE Dott. Pasquale Crea

2 Quadro Normativo europeo Direttiva 96/62/CE (Direttiva quadro) Direttiva 99/30/CE (I direttiva figlia) Direttiva 00/69/CE (II direttiva figlia) Direttiva 02/03/CE (III direttiva figlia) nazionale D.lgs. 351/1999 (riferimento quadro nazionale) D.M. 60/2002 (recepisce la I e la II direttiva figlia) D.lgs. 183/2004 (recepisce la III direttiva figlia) D.lgs. 152/2007 (recepisce la IV direttiva figlia) Direttiva 04/107/CE (IV direttiva figlia) Direttiva 50/2008/CE recepita Dec. Leg. N. 155

3 Il ruolo della modellistica Il DL 155 indica il ricorso a tecniche modellistiche ai fini della: valutazione della qualità dell aria in supporto alle reti di monitoraggio (copertura spaziale del territorio) scelta dell ubicazione delle postazioni di misura determinazione del source apportionment (valutazione dei contributi dei diversi comparti emissivi e da fonti naturali) determinazione dell inquinamento transfrontaliero valutazione di piani e programmi per l abbattimento dell inquinamento e il conseguimento dei valori limiti o valori obiettivo previsti informazione al pubblico (sistemi di previsione in tempo reale) Conferma le potenzialità dei modelli previsionali e un approccio di tipo integrato alla valutazione della qualità dell aria.

4 Valutazione integrata d impatto Rete di monitoraggio Modellistica Inventario emissioni

5 Uso dei Modelli Vantaggi comprensione causa/effetto separazione dei contributi tra differenti sorgenti Utenti esperti mappe di concentrazione al suolo Risorse di calcolo sufficienti valutazione dell impatto di inquinanti non monitorati previsioni di eventi critici confronto di scenari Risoluzione spaziale adeguata per rappresentare la realtà Validazione dei risultati e definizione dell incertezza I modelli richiedono in ingresso una notevole mole di dati Problemi

6 Sistema modellistico della qualità dell aria Site data Topography Land cover Weather forecast and local data Site data processing Model results Observations Industries Vehicular traffic Area sources Emission inventories Emissions modelling 3D meteo modelling Models interface Chemical 3D IC / BC processing Chemical data Monitoring data Model results 3D pollutants chemical- -transport modelling Analysis of concentrations Comparison with regulatory norms and objectives Concentrations: 3D & ground Post-processing & graphic

7 Dominio di calcolo

8 Previsioni meteorologiche sinottiche (NCEP) Sistema previsionale ARPACAL: schema generale Dati geografici WRF GAP & SurfPRO Input Emissivo Input Meteorologico Inventari emissivi EMMA FARM Previsioni inquinamento a scala nazionale (QualeAria) Campi di concentrazione previsti

9 Input Meteorologico Discesa di scala della previsione meteorologica Connessione automatica e acquisizione previsioni meteo a grande scala prodotte dal modello meteorologico GFS del servizio meteorologico degli Stati Uniti (NCEP, Discesa di scala meteorologica fino alla Calabria realizzata per mezzo del modello prognostico WRF ( I campi meteorologici così ottenuti sul dominio regionale sono alla risoluzione orizzontale di 2 km

10 Previsioni meteorologiche sinottiche (NCEP) Sistema previsionale ARPACAL: schema generale Dati geografici WRF GAP & SurfPRO Input Emissivo Input Meteorologico Inventari emissivi EMMA FARM Previsioni inquinamento a scala nazionale (QualeAria) Campi di concentrazione previsti

11 Input Emissivo Esempio: NO x Inventario regionale delle emissioni 2010 Anno di riferimento: 2010 Disaggregazione a partire da ISPRA nazionale provinciale Dettaglio comunale Distinzione diffuse / puntuali

12 Input Emissivo Esempio: NO 2 ore 7 del sabato Predisposizione input emissivo Emissioni aree circostanti: inv. ISPRA 2010 naz. prov. Speciazione NMVOC e particolato Disaggregazione sulle griglie di calcolo mediante proxy Modulazione temporale anno ora

13 Previsioni meteorologiche sinottiche (NCEP) Sistema previsionale ARPACAL: schema generale Dati geografici WRF GAP & SurfPRO Input Emissivo Input Meteorologico Inventari emissivi EMMA FARM Previsioni inquinamento a scala nazionale (QualeAria) Campi di concentrazione previsti

14 Previsioni inquinamento a scala nazionale (QualeAria) Definizione Condizioni iniziali (concentrazioni di inquinanti all'istante di partenza della simulazione previsionale). Ricavate dai campi di concentrazione ottenuti il giorno precedente dal sistema previsionale regionale. Condizioni al contorno orarie (concentrazioni ai bordi del dominio, che consentono di tenere in conto degli apporti extra-regionali di inquinanti antropici e naturali): ricavate dalla elaborazione dei campi 3D prodotti giornalmente dal sistema QualeAria; connessione automatica ed estrazione delle informazioni. Entrambe necessarie al modello fotochimico per simulare le trasformazioni chimiche in atmosfera.

15 Previsioni inquinamento a scala nazionale (QualeAria) Esempio di concentrazioni di NO 2 previste, Europa Italia

16 Previsioni meteorologiche sinottiche (NCEP) Sistema previsionale ARPACAL: schema generale Dati geografici WRF GAP & SurfPRO Input Emissivo Input Meteorologico Inventari emissivi EMMA FARM Previsioni inquinamento a scala nazionale (QualeAria) Campi di concentrazione previsti

17 Campi di concentrazione previsti Discesa di scala per le concentrazioni di inquinanti Esempio: Dati orari PM 10 Run del modello di qualità dell'aria FARM sul dominio regionale Presa in carico di meteorologia, emissioni, condizioni al contorno 3D, delle trasformazioni chimiche in fase gassosa ed aerosol Produzione di campi di concentrazione 3D orari fino a +72 ore su tutto il territorio, con risoluzione di 2 km per tutti gli inquinanti primari (es. SO2, benzene) e secondari (es. NO2, ozono, particolato secondario) di interesse per la normativa vigente

18 Pubblicazione sul web

19 Perché un sistema previsionale? Disporre quotidianamente di un sistema informativo in grado di coprire tutto il territorio regionale e gli inquinanti normati, a complemento delle informazioni provenienti dalla rete regionale della qualità dell'aria; Fornire indicazioni sull'evoluzione prevista per le concentrazioni di inquinanti, utilizzabili sia dai decisori pubblici sia per informare in modo più completo la popolazione; Al termine del primo anno solare di ciclo operativo completo, di eseguire la Valutazione Annuale di Qualità dell Aria sull intero territorio regionale, sulla base dei campi prodotti giorno per giorno dal sistema previsionale.

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